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传统河道曝气技术能在短时间内提高水体溶解氧浓度、消除河道黑臭状态,在河道水质改善方面具有一定的可行性和优越性。本文尝试将投加微生物工程菌、砾间接触氧化法与河道曝气技术有机结合,研发长期效果更好的组合工艺。主要研究内容及结论如下：(1)0.33m3/m2·h、1.66m3/m2·h、3.33m3/m2·h三种曝气强度的比较表明,曝气强度大水质改善效果更显著,考虑到经济成本后选择的曝气量为1.66m3/m2·h。该曝气强度下,78h连续曝气后CODMn、NH3-N分别从16.6mg/L、11.8 mg/L降低到11.2mg/L和8.37mg/L：综合比较水质改善效果和经济性后,确定工程菌投加量为500mL/t,投加7d后CODMn、NH3-N分别从18.2 mg/L、8.03 mg/L下降到10.1 mg/L和5.69 mg/L;而间歇曝气条件下投加工程菌,7d后CODMn、NH3-N 从17.3 mg/L、8.29 mg/L下降至6.6 mg/L和5.63 mg/L。(2)投加工程菌挂膜后,30cm、50cm、80cm三种高度砾石床的比较表明,砾石填料越高水质改善效果越好。80cm厚砾石填料,静水7d后CODMn、NH3-N从18.6mg/L、9.37mg/L下降到10.3mg/L、6.09mg/L; 0.5m/h、0.25m/h、0.125m/h三种不同流速比较表明,流速慢时效果更好,曝气条件下工程菌强化砾石河床的工艺适用于缓流水体,流速为0.125m/h时,CODMn、NH3-N从17.8mg/L、8.77mg/L分别下降到11.9mg/L和6.88mg/L。(3)模拟河道的连续运行结果表明：一次投加工程菌种砾石(50em)挂膜成功后,水流流速0.125m/h、每天曝气2h,水质改善效果可至少维持25天,CODMn、NH3-N去除率为27.3%-47%和10.9%～33.4%。低温条件下(最低气温.3℃-8℃),各种措施的效果都有下降,单纯曝气对CODMn和NH3-N的去除率都为约20%,投加工程菌对CODMn几乎没有效果,而对NH3-N仍有25%的去除率,曝气加工程菌对CODMn、NH3-N去除率约40%和30%,而投加工程菌挂膜后的砾石床对CODMn、NH3-N的去除率仅有约10%。(4)以宜兴市和桥镇的公园河为例,按照砾石河床(50cm)、间歇曝气(2h/d)、投加工程菌(一次性投加500mL/t)的组合工艺,进行了工程设计计算,总需氧量为7.6kgO2/d,工程投资约9.2万元、运行费用为73.08元/d,同类型河道的修复工程投资费用为80万元/km、运行费为635元／(d·km)。